Требования, предъявляемые к современным ЦОД

1. Функциональность ЦОД

Под функциональностью ЦОД понимается его способность централизованно обеспечивать заданный набор ИТ-сервисов по приему, обработке, хранению и предоставлению информации пользователям информационной системы, то есть предоставление пользователям данных, прикладных сервисов и обеспечение функционирования корпоративных приложений.

Любое предприятие представляет собой единый организм, и данные, относящиеся к функционированию различных подразделений предприятия, логически взаимосвязаны. Поэтому изоляция данных в пределах локальных вычислительных комплексов подразделений предприятия приводит к снижению эффективности функционирования предприятия в целом.

Следовательно, ряд важнейших принципов управления информацией (достоверность и непротиворечивость данных, их актуальность и доступность) практически не может быть эффективно реализован при использовании концепции распределенных вычислений. Это обусловлено технологической сложностью синхронизации данных вследствие: разнородности источников данных и средств доставки, трудности противодействию несанкционированным действиям персонала и т. д. Структура соотношения данных, сервисов и функциональных приложений приведена на рис. 2.

Рис. 2. Информационная структура ЦОД

Оптимизация работы корпоративных приложений в рамках ЦОД и исключение их взаимного влияния на нормальное функционирование друг друга является важной составной частью организации работы ЦОД. Концентрация корпоративных приложений в ЦОД не должна приводить к возникновению трудноустранимых эффектов влияния приложений друг на друга.

При организации работы приложений широко используются возможности как собственно многозадачных операционных сред ЦОД, так и специальные особенности аппаратных платформ UNIX (динамические системные домены как средство изоляции приложений) и Linux (виртуальные машины).

Приведем примеры типовых корпоративных приложений, функционирование которых обеспечивает ЦОД:

• интегрированная система управления предприятием (система класса ERP, например: SAP R/3, Oracle EBS, BAAN и др.);
• отраслевые системы (промышленность: система оперативного управления производством; телекоммуникации: биллинговая система и др.);
• ПО для конструкторско-технологических задач, системы управления проектами и системы электронного архива;
• ПО для обеспечения сервисов файлов, печати, службы каталогов и других прикладных задач.

2. Доступность ресурсов ЦОД

Доступность предполагает гарантированное предоставление требуемых ресурсов ЦОД в нужное время. Выделяется два аспекта:

• функциональный: предоставление ресурсов ЦОД для вычислений, хранения корпоративных данных и обслуживания прикладных программ, реализующих бизнес-логику предприятия, в том числе и в нештатных ситуациях;
• сервисный: обслуживание собственных ресурсов, сервисное сопровождение ЦОД.

Основными средствами организации нужного уровня доступности являются: резервирование компонент ЦОД, организация отказоустойчивых и катастрофоустойчивых конструкций основных элементов ЦОД, организационные мероприятия. С точки зрения доступности важна также правильная организация рабочих мест пользователей (например, с использованием технологии "тонких клиентов") и среда их взаимодействия.

В качестве среды взаимодействия ЦОД и рабочих мест выступает сетевая инфраструктура, обеспечивающая три основных требования:

• поддержка требуемых сетевых протоколов;
• обеспечение уровня пропускной способности, требуемого для эффективной работы корпоративных приложений;
• универсальность доступа.

3. Достоверность и безопасность данных в ЦОД

Обеспечение достоверности и целостности данных в настоящее время является важной задачей для большинства информационных систем. Централизация данных в пределах единой базы позволяет существенно упростить решение этой крайне сложно реализуемой в децентрализованных системах задачи. Существуют технические и организационные средства, позволяющие обеспечить ее решение. Достоверность данных и информационная безопасность тесно связаны между собой и требуют тщательного проектирования организационной структуры ЦОД, организации и контроля доступа, контроля над использованием, актуальностью и секретностью данных.

Достоверность и безопасность данных технически обеспечивается использованием мощных централизованных средств хранения и архивации, единой точкой контроля за доступом к приложениям и данным, защитой данных в ЦОД от несанкционированного доступа.

Организационные меры обеспечения информационной безопасности, в случае консолидированного хранения данных, наиболее эффективны. При этом разрабатываются единые стандарты эксплуатации и обслуживания ЦОД, физического доступа в ЦОД персонала, коммуникационного доступа к данным ЦОД через каналы связи.

Рассматриваемые задачи эффективно решаются в централизованных вычислительных моделях типа ЦОД, когда вся функциональность ИТ-инфраструктуры сосредоточена на серверах, а уровень рабочих мест реализован на основе технологии "тонкого клиента", когда на рабочем месте содержится минимум (или совсем не содержится) вычислительных ресурсов. При этом работа пользователями осуществляется в терминальном режиме.

4. Производительность и масштабируемость ЦОД

Практика показывает устойчивую тенденцию к увеличению объемов данных и вычислений, существенно меняющихся по нагрузке во времени вследствие повышения объемов и сложности хозяйственно-учетных задач. Обработка постоянно возрастающего объема данных при значительном, зачастую плохо прогнозируемом росте нагрузки диктует особенно жесткие требования к вычислительным системам:

• высокая масштабируемость,
• высокая пропускная способность системы в целом (высокопроизводительные коммутаторы, SMP-шины);
• сбалансированность системы, реальная линейность ее параметров во всем диапазоне нагрузок, возможность гибкого и динамического манипулирования ресурсами;
• открытость платформы для обеспечения приемлемой стоимости решения.

В части Серверного комплекса таким требованиям, в основном характерным для систем класса "мейнфрейм", в настоящий момент удовлетворяет ряд семейств корпоративных UNIX-серверов ведущих производителей средств вычислительной техники (Sun Microsystems, Fujitsu Siemens Computers). Именно такие UNIX-серверы наиболее актуальны для реализации концепции консолидации данных на современном этапе развития информационных систем. Для систем хранения актуальными являются монолитные и масштабируемые модульные системы хранения на базе технологий SAN/NAS с развитой автономной функциональностью: высокая степень виртуализации, мгновенные копии, удаленное бессерверное копирование и т.д.

5. Управляемость и полнота использования ресурсов

Характерным свойством современных вычислительных систем является высокая степень управляемости ресурсами и, как следствие, максимальная и хорошо контролируемая полнота использования этих ресурсов. Важным аспектом для информационных систем, обрабатывающих большие объемы информации, является полнота использования их мощности. Для решения этой задачи используются технические средства управления нагрузкой и организационные меры, обеспечивающие максимальную загрузку вычислительных ресурсов. Корпоративные UNIX-серверы, системы хранения SAN и NAS, а также виртуализационные решения на их основе имеют развитые средства для реализации управления всеми параметрами ЦОД и наилучшей утилизации вычислительной мощности.

6. Общая стоимость владения

Стоимость условной единицы производительности в распределенных вычислениях в настоящее время примерно в два раза выше по сравнению с централизованными системами на базе UNIX-серверов высшего класса. Обслуживание и сопровождение распределенных систем существенно дороже: большее количество единиц оборудования - больше расходы на средства коммуникации и обеспечение синхронизации данных, сложность учетной политики и доступа к информационным ресурсам. Администрирование распределенных систем требует больших человеческих ресурсов и, как следствие, увеличивает стоимость их поддержки. Все это обусловливает для централизованных систем сравнительно низкую общую стоимость владения ИТ-инфраструктурой.